码表的原理与安装校准无踏频码表加改踏频计算方法.docx

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码表的原理与安装校准无踏频码表加改踏频计算方法

码表的原理与安装校准以及改踏频计

    最初骑车，自以为有GPS手机就没有买码表，GPS手机的轨迹记录、导航软件的各项参数比码表多好几倍，后来又觉得手机当码表使用耗电太大，其实并不方便，于是在一次淘宝买自行车装备时，顺便买了顺东的一块码表（以下简称小表），才十几元钱，安装之后觉得非常实用，在骑行中随时观察车速，对自己的体力锻炼帮助很大，可惜这块小表用了几个月，总里程、时间、初始值全部回零，可惜了，总里程是多少也没有记下来，随后的使用总是隔一段时间出现数据错乱，只是短期内不会出问题。

在后来的一次淘宝购物，又选择了一块码表，也是顺东的，价格也不贵（以下简称大表）。

之所以选择这块大表，是看中大表显示的数据比较多，至少我认为要同时显示时间和速度才好用，小表只能交替显示，实在不方便。

这块大表只在一次下大雨进水之后直接没有了显示，立即取出电池，好在回家烘干之后完好如初，一直使用至今几个月了，从未出过故障。

    以下是小表和大表的合影，为了防水，已经用塑料薄膜包起来。

一、码表的原理

    码表的原理其实很简单，码表与码表座之间有两个金属触点连接，码表座的两个金属触点通过导线连接安装在自行车前叉上的干簧管，当辐条上的磁铁随着前轮转动一圈，就使干簧管吸合一次，那么，码表就记录一次前轮的周长，连续记录前轮周长就得到整个行程的距离。

    码表的初始值其实就是轮胎周长，单位是毫米，比如一个轮胎的周长是2000毫米，也就是刚好两米，那么，每滚动500圈就是一公里，码表里的微处理器根据前轮的转数和圈数得到总里程、移动速度、平均速度、单次里程等参数。

我的轮胎经过码表的说明书查表得知周长是2065毫米，实际测量是2045毫米。

    干簧管是一种磁感应原件，如下图，在玻璃管里有两根距离很近的簧片，实际距离不到头发丝的直径，我画图是为了示意，就把两个簧片的距离画开一些。

注意看右边的磁铁，不论是在A、B、C三个位置都可以让干簧管闭合，究竟哪个位置最好呢？

    实际是位置B不太可靠，位置B的磁铁在干簧管两个簧片的正中间，如果磁铁N极靠近干簧管，则两个簧片感应出相同的S极，同性排斥，有可能磁铁经过干簧管而干簧管簧片并没有吸合，磁铁越是处于干簧管中间位置，可靠性越差。

位置A、C都是很好的磁铁安装位置，由于辐条和前叉是V字型关系，而非平行关系，因此，正确答案C是最佳磁铁安装位置。

要验证我说的情况很简单，在夜深人静的时候，手拿磁铁在码表的干簧管座旁晃动，干簧管吸合和断开的声音是可以听见的，虽然声音很小，但是，非常清脆，的确是中间不太可靠，这样一试，很快就能找到磁铁和干簧管座最佳安装位置。

实际安装，只要磁铁中心位置对准干簧管中心位置到边沿一半处就差不多了，没有必要测试。

磁铁距离干簧管座5毫米较好。

    干簧管看似一个非常简单的电子原件，实际却是异常复杂，干簧管在一般电路里做个开关量检测倒是没有任何问题，然而，干簧管做精确的计数测量却是令无数电路设计和软件编程人员头疼不已，由于干簧管的吸合和断开有时候会发生颤动，闭合和断开几次都搞不清，这个也很好理解，比如用一把长尺子轻轻敲打桌面，由于尺子也会颤动，敲打一次桌面，也许不止接触桌面一次。

编程人员千方百计利用各种去除干扰的方法让干簧管计数准确，但是，还是不能保证100%准确率。

我把我车上的两块码表调到相同的轮胎周长，按理说再远的距离也不会有误差的，实际上骑行几十公里以后就有至少几十米的误差。

由于干簧管的两个簧片挨得太近，剧烈震动也有可能引起闭合的误动作，好在干簧管竖着装在前叉上，这样的安装位置对震动的影响最小。

最好的磁感应电子原件是霍尔原件，连磁极和强弱都可以区分，可惜耗电太大，不适合整理码表的磁性传感器。

二、码表的安装

    码表的安装很简单，先安装码表座在自行车手把上，再安装干簧管座在前叉上，再把磁铁装在幅条上。

想保持车不破相，手把装码表座的位置用旧橡胶手套剪下好的部分先缠绕一圈，用透明胶带固定，然后装码表座，码表座往后翘起5度到10度就差不多了，不好掌握角度平平的装都可以。

前叉固定干簧管座的部分可以用橡胶车胎裹一圈再装，无论是橡胶手套还是橡胶车胎，都不能偷懒用双面胶带固定，以后很难清除双面胶带的，固定磁铁在辐条上的螺丝太长，会把辐条油漆搞掉，我去掉了一截，不知其它型号的码表有无此现象？

担心磁铁螺丝固定不牢靠，可以用透明胶带缠几圈固定。

三、码表的校准

    准确得到轮胎周长输入码表就可以校准码表，查表一般不准确，不要拿绳子或其它东西绕车胎一周然后量绳子长度，那是标准现代版的“郑人买履”，很难量准。

我总结了三个方法可以基本量准车胎周长:

1、滚动一周测量法

    系一根白线在前轮上，目的是在轮胎上做个记号，白线对准地下用记号笔画的一条线，直线滚动一周，用记号笔再次画出滚动一周后的白线位置，用钢卷尺测量记号笔两条线长度，三次求平均值，这个方法没有人压车胎，测量结果可能还是有误差，但误差不会太大。

2、10圈测量法

    除了系个白线在前轮上，轮胎上白线位置也用记号笔做个标记，在类似篮球场的地下粉笔划线，白线对准地下的粉笔线，水平正常骑行10圈，第十圈白线快接触地面时查看滚动十圈后白线有没有发生偏差，然后白线接触地面，用粉笔记录白线位置，用皮尺测量两条粉笔线位置，三次测量求平均值，得到的数值除以10，这个方法是我想出来的，没有试过，但是，肯定准确率高些。

3、体育场校对

    这个方法是网络上看来的，也没有试过，听一位搞过体育的同事说，体育场的一圈400米指的是距离最内圈外侧30厘米处的一圈，我和五华体育馆的人挺熟的，但也没有时间和精力去校准码表，体育场的精度究竟有多高，不得而知。

有条件感兴趣的车友可以去体育场校码表，要么直接骑10圈看看码表是否显示4000米，找出误差，通过计算校准初始值，要么把初始值设为2000，这样很容易计算圈数，汽嘴对准跑道上自己画的线，绕场一周看看前轮转了几圈计算轮胎周长。

    无论用什么方法，轮胎的气一定要加到平时的正常值，我的一位朋友告诉我，轮胎气足和不足周长相差两厘米！

这么大的误差我倒是没有验证过，真要是这样，校准码表还真是艰难，就算校准，还有干簧管的颤动误差。

其实我个人认为，码表的精度在1%以内就足够了，也就是100公里正负误差1公里，计算下来，26寸的山地车胎周长两米多一点，只要误差不超过两厘米就可做到，这样的精度无论如何测量都很容易做到的。

四、用码表改踏频计

    由于一个车上装两个码表意义不大，最近非常关心踏频，能不能把码表改成踏频计？

初始值设多少？

算了半天硬是算不出来，数学差啊，只有打电话请教我的一位朋友，他是编程高手，他说应该可以，还告诉我计算方法，也就是算出多少周长的轮子可以得到相同的时速，等算出来打电话给我，我按照朋友的方法很快计算出初始值是1666，我朋友也打来电话说结果是1666，显示的速度乘与10，嘿嘿，应该对了。

把小表初始值设置为1666，从前叉上取下干簧管座，准备装在脚踏板经过比较合适的一个横杆上，水平有限，实在不知道专业术语，反正属于三角架的一部分，发现连接线不够长，胡乱找了电线加长，又找了一小条磁铁装在脚踏板转拐的地方，也不知道专业术语，用卫生纸把干簧管座调整合适高度，就用塑料胶带随便固定，测试成功再加固。

    骑出去没有多远就把加长的电线莫名其妙搞断，小心接好，千万别再搞断，否则无法测试。

    测试结果是无论踏频多快，显示顶多六点几，猛蹬几脚最多显示七点几，也就是70多的踏频，怎么可能啊？

其实我的大表是有秒显示的。

    找一段平路，连续数一分钟的踏频或者数30秒乘以2，结果发现小表显示的数据刚好是实际踏频的一半，奇怪了，怎么可能啊？

干脆把初始值提高一倍，1666的一倍是多少？

心算差啊，掏出手机调出计算器，原来1666乘以2等于3332，立即把初始值设置为3332，嘿嘿，连续测试了慢、中、快三种踏频，显示的数值居然与实际值相差很小，百思不得其解，是不是我的小表病入膏肓？

还是计算错误？

还是码表本身就不能改踏频计？

回家之后打电话给我的朋友，他想了一会儿告诉我，1666初始值是一只脚的踏频，3332初始值是两只脚的踏频，哈哈哈哈…………，我怎么没有想到呢？

1666初始值显示的是一分钟脚蹬几周的数据，每旋转一周，两只脚都蹬了一周，踏频应该指的是两只脚的踏频，看来码表改踏频计也大获成功！

计算方法如下:

设轮胎周长为x毫米，时速为n（任意数）

n*x毫米*60分钟=n公里/小时

把n公里换算成毫米

nx*60=10000000n

60x=1000000

x=16666.667（毫米）

    这个16666.667是实际显示时速为实际踏频输入的轮胎周长，码表周长只能输入4位数，那么，输入1666显示的时速乘以10就是实际每分钟大飞的转速，输入3332显示的是两只脚的踏频。

无论输入1666、1667或者3332、3333，理论误差千分之一左右，这个不重要。

    然而踏频却一直困扰着我，网络搜索什么是自行车踏频？

搜索结果是：

自行车踏频是指脚踏每分钟转动的次数，用rpm表示，rpm就是每分钟多少转的意思，还说：

“在大多数情况下，最佳的频率介于33rpm和80rpm之间；但是，在现实中，大多数自行车手总是选择90rpm到110rpm之间的踏频”。

网络上也有码表改踏频计的先例，码表输入轮胎周长是1667。

    从网络上的这些话来看，踏频就是每分钟的大飞转速，不存在一只脚的踏频、两只脚的踏频，当时我测试踏频是一分钟之内左脚蹬一下数一，右脚蹬一下数二，这显然是两只脚的踏频，我一直以为踏频是一分钟左右脚蹬自行车脚踏板的次数，码表输入3332的时候正好吻合，如果踏频就是大飞转速，码表输入1666，那天我最快踏频70多，有些资料说是最佳踏频是90-120之间，专业运动员在最快的时候可以达到140以上的踏频，这个差异实在是太大了，我估计踏频没有统一的标准，有的人认为踏频是一分钟两只脚蹬踏板的次数，有的人认为踏频就是大飞的转速，我个人觉得踏频是一分钟两只脚蹬踏板的次数比较合理，否则就不必叫踏频，直接叫大飞转速更科学。

    这个其实也是那天环滇测试光头胎、测试安卓GPS软件又测试码表改踏频计，三项测试互不冲突，码表改踏频计，主要是废旧利用，其次是寻找个乐趣而已。

最后对码表的使用做个总结，希望对初装码表的车友有点帮助：

    质量一般的码表最好用塑料薄膜封起来，以免进水，先用8毫米左右的透明窄胶带先把码表侧面的上下拼缝封起，把双面胶带剪为4毫米宽的细长条粘在窄胶带纸的上半部分，找一块透明度好、柔软合适的塑料薄膜，盖住码表的表面然后向下面的双面胶带固定，剪去多余的塑料薄膜，最后用透明窄胶带再把码表的上下拼缝处缠一圈以上即可。

    对于比较在乎骑行距离和总里程的车友，那就应该每次骑行回来都做记录，把单次里程和总里程记录下来，即使换电池、码表出问题甚至坏掉重买一块，总里程是可以预设的。

    踏频就是牙盘转速，在此做个更正，感谢教场猴车友的指教！

原帖就不必改了。

网络介绍没有踏频表测自己的踏频方法是，骑行中看码表分钟跳动到下次分钟跳动，数一分钟时间脚蹬了几下，只数一只脚。

任何码表轮胎周长输入1667，在曲柄处取转速信号就是踏频表。

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